磷酸铁锂生产车间
动力电池是新能源汽车产业链的核心部件，是关系到整个产业发展的关键环节，相比于传统的锂离子三元正极材料等，磷酸铁锂有着成本低、循环寿命长、低毒环保，充放电电压稳定且散热良好等诸多优点，被认为是目前最理想的动力电池正极材料之一。然而，磷酸铁锂的电子电导率较低、离子扩散速率慢、振实密度小、产品一致性差和不令人满意的低温电化学性能，限制了磷酸铁锂在储能电池应用中的进一步发展。近期，由内蒙古圣钒科技新能源有限责任公司牵头，联合内蒙古师范大学、四川大学共同实施的呼和浩特市“揭榜挂帅”项目“‘全元素一体化液相法’生产锂离子电池正极材料磷酸铁锂”正式启动。
该项目是市科技局落实国家和自治区重大科技战略任务，解决呼和浩特市绿色农畜产品加工、清洁能源、现代化工、新材料和现代装备制造、生物医药、电子信息技术“六大产业”集群等重点产业所面临的关键核心技术问题，通过公开发榜等形式，由区内外高校院所、科技型企业或创新联合体进行揭榜攻关，并予以立项支持的重大科技计划项目之一。
在“双碳”驱动下，新能源产业迎来快速发展。经过多年的市场检验，与氢能、核能、液流电池等相比，锂离子电池在新能源汽车、储能等领域脱颖而出，其中关键正极材料有磷酸铁锂、三元材料。其中磷酸铁锂凭借安全、循环寿命长、成本低、价格相对稳定等优点，在锂离子电池应用中逐渐成为主流。2021年磷酸铁锂超过三元材料在锂离子电池中的应用，2023年在大规模风光储能应用上磷酸铁锂优势更加明显，市场需求量将进一步剧增。然而典型的磷酸铁锂生产工艺如固相法或液相法存在诸如工艺复杂、生产周期长、环保压力大、对原料依赖程度大等问题。在如何提高产品压实密度，保持优良的电性能的同时，控制成本并实现更大规模的可持续化生产是磷酸铁锂产品面临的共同瓶颈。
该项目将采用含锂、铁、磷元素工业粗品（或废旧电池、或矿产品），在常温、常压、液相中，直接合成磷酸铁锂前驱体，母液循环利用，通过调控晶粒尺寸，配合包碳工艺，可制备高能量密度、高功率密度磷酸铁锂，弥补传统固相法、液相法的短板，革新工艺路线，具备低成本、高性能、低能耗、低污染特点，实现行业可持续发展。项目最终将建成1万吨/年“全元素一体化”磷酸铁锂生产线，预计年增产值15亿。对于促进呼和浩特市和内蒙古自治区整个磷酸铁锂电池产业升级，调整产业结构，带动一大批与磷酸铁锂相关联产业的发展具有重要意义。
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